CN103176831A - 一种虚拟机系统及其管理方法 - Google Patents

Abstract

本申请的提供一种虚拟机系统，包括：多个服务器，其每一个包括多个虚拟机和高可用模块，并在其中存储有每个所述虚拟机的镜像文件；分布式文件存储设备，储存有每个所述服务器的虚拟机的镜像文件副本；以及虚拟化管理模块，其中，当一个所述服务器中的高可用模块确定出本地的一个或多个虚拟机发生故障并且存储在本地的镜像文件无法在本地启动发生故障的所述虚拟机时，所述虚拟化管理器指定所述多个服务器中的另一服务器中的高可用模块调用所述分布式文件存储设备中存储的对应的虚拟机的镜像文件副本，以在所述另一服务器上恢复所述发生故障的虚拟机。本申请中的虚拟机系统既保证了虚拟机运行效率又通过廉价的分布式文件存储设备降低了成本。

Description

一种虚拟机系统及其管理方法

技术领域

本申请涉及一种IT系统及其管理方法，具体地涉及一种虚拟机系统及其管理方法

背景技术

通过X86虚拟化(下文简称为：虚拟化)技术可以在一台通用X86服务器(下文简称为：服务器)中构建出多个相互独立的虚拟机，虚拟机之间共享该服务器的CPU、内存、I/O等资源。通过虚拟化技术可以构建资源共享的虚拟机池，有助于实现IT系统的整合。通常虚拟化产品包括两部分：超级监控单元(Hypervisor)和虚拟化管理系统。超级监控单元是物理服务器与虚拟机之间的控制层，实现物理服务器资源的抽象化和资源隔离，并对上层虚拟机运行进行控制。虚拟化管理系统对各类物理服务器、虚拟资源、虚拟机进行统一管理，实现资源发现、资源调配、批量部署、高可用(High Availability)和自动迁移以及其它基于策略的高级控制功能，并对外提供管理接口。虚拟机高可用是指虚拟机在运行过程中出现故障(包括自身故障和服务器故障)时，虚拟化管理系统可以控制该虚拟机在原服务器或新服务器中自动重启，在短时间内恢复虚拟机的正常运行。

现有技术中虚拟化技术的高可用系统的一种方案是将相应文件保存在服务器的本地存储中，虚拟化管理系统直接从本地存储中加载运行。但是，多个服务器的虚拟化是相互分离的，虚拟机与服务器的对应关系相对固定。此时，虚拟机的高可用仅支持服务器正常运行中虚拟机故障的场景。这个方案中的虚拟机只能运行在特定的服务器中，不能支持虚拟机在其它服务器重启的高可用操作，无法满足企业应用对高可用的需求。

虚拟机的另一种的高可用系统的一种方案是共享集中存储资源，虚拟机不再与特定服务器绑定。但这个方案依赖于集中存储来存储虚拟机镜像文件和运行虚拟机，但这用运行存在实现成本高、组网复杂而且存在I/O性能差影响虚拟机运行效率等问题。

发明内容

针对前述内容描述的现有技术中的缺陷，本申请公开了一种虚拟机系统、一种虚拟机系统管理方法和一种高可用模块。

本申请一个实施方案的一种虚拟机系统可包括：多个服务器，其每一个包括多个虚拟机和高可用模块，并在其中存储有每个所述虚拟机的镜像文件；分布式文件存储设备，储存有每个所述服务器的虚拟机的镜像文件副本；以及虚拟化管理模块，其中，当一个所述服务器中的高可用模块确定出本地的一个或多个虚拟机发生故障并且存储在本地的镜像文件无法在本地启动发生故障的所述虚拟机时，所述虚拟化管理器指定所述多个服务器中的另一服务器中的高可用模块调用所述分布式文件存储设备中存储的对应的虚拟机的镜像文件副本，以在所述另一服务器上恢复所述发生故障的虚拟机。

在本申请的一个实施方案中还给出了一种虚拟机系统的管理方法。所述虚拟机系统包括多个服务器、分布式文件存储设备和虚拟化管理模块，所述方法包括：所述虚拟化管理器获知所述多个服务器中第一服务器已确定出其本地的一个或多个虚拟机发生故障并且无法本地恢复；以及所述虚拟化管理器指定所述多个服务器中的第二服务器复制所述分布式文件存储设备中存储的对应的虚拟机的镜像文件副本，以使得所述第二服务器运行所述复制的镜像文件副本。

在所述第二服务器中更新所述虚拟机的镜像文件与所述镜像文件副本的对应关系。

在所述第二服务器通过运行所复制的镜像文件副本恢复所述虚拟机后，删除所述第一服务器本地存储的、发生故障的虚拟机的镜像文件。

在本申请的另一个实施方案中给出了这样一种高可用模块，其可设置在具有多个虚拟机的服务器中并包括：确定子模块，用于确定服务器中本地的虚拟机是否发生故障，以及确定存储在本地的镜像文件是否能够在本地启动该虚拟机；以及复制子模块，用于将在分布式文件存储设备中存储的对应的镜像文件副本复制到本地，其中，当第一服务器中的所述确定子模块已确定出其本地的一个或多个虚拟机发生故障并且无法本地恢复时，第二服务器中的复制子模块将分布式文件存储设备中存储的对应的虚拟机的镜像文件副本复制到所述第二服务器中，以使得所述第二服务器运行所述复制的镜像文件副本。

附图说明

图1是根据本申请的一个实施方案的虚拟机系统的结构示意图；

图2是根据本申请的一个实施方案的高可用模块的功能框图；

图3是根据本申请的一个实施方案的虚拟机系统管理方法的流程图；以及

图4为根据本申请的一个实施方案中的图3中示出的步骤S400的进一步细化流程。

具体实施方案

在此提供了本发明实施例的详细描述。然而，需要理解的是，可以以各种形式对本发明进行举例说明。因此本文公开的具体细节不应解释为限制性的，而应解释为具有代表性的基本原理，用于教导本领域技术人员如何以任何具体的系统、结构或方式来实现本发明。

下面将参照附图描述根据本申请一个实施方案的虚拟机系统以及虚拟机高可用的实现方法。为简明起见，本申请各个实施例的说明书中，相同或类似的装置或部件使用了同样的附图标记。

如图1所示，虚拟机系统1000包括多个虚拟机和多个服务器。出于清楚起见，在图中仅示出了两个服务器，即服务器1和服务器2。每个服务器都可以运行多个虚拟机1，2...M。在一个实施方式中，上述虚拟机可设置在服务器的超级监控单元(hypervisor)13上运行。每个超级监控单元13包括如下文中将进一步描述的高可用模块30。

虚拟机系统10进一步包括分布式文件存储设备14。该分布式文件存储设备14可以是FC-SAN存储结构，或IP-SAN结构，或NAS存储结构。除了在对应的服务器中存储虚拟机的镜像文件20外，在分布式文件存储设备14中还存储它们各自对应的镜像文件副本40。

如图1所示，系统1000还包括虚拟化管理模块50。当例如服务器1中的高可用模块30确定出本地的一个或多个虚拟机发生故障并且存储在本地的镜像文件20无法在本地启动发生故障的虚拟机时，虚拟化管理模块50指定多个服务器中的另一服务器，例如服务器2，中的高可用模块调用分布式文件存储设备40中存储的对应的虚拟机的镜像文件副本40，以在服务器2上恢复发生故障的虚拟机。

在虚拟机11创建时，通常生成虚拟机11的镜像文件20，高可用模块30将该镜像文件20复制到分布式文件存储设备14中作为镜像文件副本40保存。在高可用模块30中还可记录镜像文件20与镜像文件副本40对应关系，例如对应关系表。应该理解，该对应关系可存储在其它能够与模块30通信的任何位置。在虚拟机11启动运行时，高可用模块30监控对虚拟机11的镜像文件20的写操作，并将所有写操作例如以异步的方式，更新到相应的镜像文件副本40中，以保证镜像文件20和镜像文件副本40的数据一致。

图2进一步示出了本申请一个实施方案的高可用模块30的功能框图。如图2所示，高可用模块30包括确定子模块301和复制子模块302。确定子模块301用于确定服务器12中本地的虚拟机是否发生故障，以及确定存储在本地的镜像文件20是否能够在本地启动该虚拟机。复制子模块302用于将在分布式文件存储设备14中存储的对应的镜像文件副本40复制到其所在的服务器中进行本地存储。当例如服务器1中的确定子模块301已确定出其本地的虚拟机发生故障并且无法本地恢复时，服务器2中的复制子模块302根据虚拟化管理模块50的指定将分布式文件存储设备14中存储的对应的虚拟机的镜像文件副本40复制到服务器2中，以使得服务器2运行所述复制的镜像文件副本。

如图2所述，高可用模块30还可包括同步子模块303，当对例如服务器2存储的虚拟机的镜像文件20执行写操作后，对分布式文件存储设备14中存储的对应的镜像文件副本40例如异步地执行写操作，以使得本地存储的镜像文件20和所述镜像文件副本40的数据一致。

同步子模块303还配置为在执行各种操作后更新本地存储的所述镜像文件20与分布式文件存储设备14的镜像文件副本40的对应关系，例如对应关系表。例如，当由于各种原因造成例如虚拟机1不能在服务器1上运行时并且在其它服务器上恢复该虚拟机后，服务器1上的高可用模块30的同步子模块303将该虚拟机1的镜像文件从服务器1上删除。当虚拟机1被删除时，同步子模块303将该虚拟机的镜像文件和镜像文件副本分别从服务器1和分布式文件存储设备14中删除，并相应地更新对应关系表。

下面参照图3描述根据本申请一个虚拟机系统管理方法2000的实施方案。通过对方法2000的描述可进一步理解上述虚拟机系统1000的各模块或单元之间的协作关系。

在步骤S100中，虚拟机在例如服务器1上运行。

在步骤S200中，虚拟化管理模块50对虚拟机1的镜像文件的写操作进行监控，并将所有写操作例如通过异步的方式执行到相应的镜像文件副本中，从而保证本地存储的镜像文件和存储在分布式管理设备上的镜像文件副本之间的数据一致。

在步骤S300中，服务器1中的高可用模块确定当前运行的虚拟机发生故障后进一步确定存储在服务器1的镜像文件是否能够在本地启动发生故障的虚拟机，如果能，则在步骤S500中，在服务器1中启动镜像文件，否则，在步骤S400中，虚拟化管理模块50指定另一服务器，例如服务器2中的高可用模块将分布式文件存储设备14中存储的对应的虚拟机的镜像文件副本复制到服务器2上，并启动。具体地，在步骤S300中，虚拟化管理模块50确定在服务器1上是否设置了高可用模块置，如果否，则执行手动操作的步骤，即，虚拟化管理模块50将发生故障的虚拟机的状态更新为关闭，然后手动重新启动虚拟机。如果在步骤S300中确定出在服务器1上设置了高可用模块置，则，进一步确定是否能在服务器1上重新启动发生故障的虚拟机1，如果不能，则进入步骤S400。

下面将参照附图4进一步描述步骤S400的具体地执行过程。在步骤S401，服务器2中的高可用模块根据虚拟化管理模块50的指示将储存在分布式文件存储设备14中的虚拟机1的镜像文件副本进行复制。在步骤S402中，服务器2中的高可用模块记录将复制的镜像文件副本作为其本地存储的镜像文件，并将该镜像文件与设备14中的镜像文件副本之间的对应关系记录下来。接着在步骤S403中运行所复制的镜像文件副本。

接着在步骤S404中，虚拟化管理模块50判断服务器1是否正常运行。如果服务器1正常运行，则进入步骤S406，由服务器1中的高可用模块删除存储在服务器1上的、发生故障的虚拟机的镜像文件。如果服务器1运行不正常，则在步骤S405中重启服务器1后再由服务器1中的高可用模块删除本地存储中的、发生故障的虚拟机的镜像文件。

尽管已经公开了本发明的具体优选的实施方案和可选的实施方案，但是对本领域技术人员显而易见的是，通过本文描述的本发明的教导，可对上述技术作出各种修改和扩展。所有这些修改和扩展都包括在权利要求的真实精神和范围内。

Claims (16)

1.一种虚拟机系统，包括：

多个服务器，其每一个包括高可用模块和多个虚拟机，并在其中存储有每个所述虚拟机的镜像文件；

分布式文件存储设备，储存有每个所述服务器的虚拟机的镜像文件副本；以及

虚拟化管理模块，其中，当一个所述服务器中的高可用模块确定出本地的一个或多个虚拟机发生故障并且存储在本地的镜像文件无法在本地启动发生故障的所述虚拟机时，所述虚拟化管理器指定所述多个服务器中的另一服务器中的高可用模块调用所述分布式文件存储设备中存储的对应的虚拟机的镜像文件副本，以在所述另一服务器运行所调用的镜像文件副本。

2.如权利要求1所述的虚拟机系统，其中，所述高可用模块设置在所述服务器中的超级监控单元中。

3.如权利要求2所述的虚拟机系统，其中，在各个所述虚拟机创建时生成与其对应的镜像文件，所述高可用模块将生成的所述镜像文件进行本地存储，并将所述镜像文件发送到所述分布式文件存储设备中作为所述镜像文件副本保存。

4.如权利要求2所述的虚拟机系统，其中，在对本地存储的虚拟机的镜像文件执行写操作后，本地的所述高可用模块对所述分布式文件存储设备中存储的对应的镜像文件副本执行写操作，以维持本地镜像文件和所述镜像文件副本的数据一致。

5.如权利要求2所述的虚拟机系统，其中，各个所述服务器中的所述高可用模块还配置为更新在其本地存储的所述镜像文件与所述分布式文件存储设备的所述镜像文件副本的对应关系。

6.如权利要求2所述的虚拟机系统，其中，在所述另一服务器上运行所调用的镜像文件副本后，发生故障的所述服务器中的高可用模块将该发生故障的虚拟机的镜像文件本地删除。

7.一种虚拟机系统管理方法，所述虚拟机系统包括多个服务器、分布式文件存储设备和虚拟化管理模块，所述方法包括：

所述虚拟化管理器获知所述多个服务器中的第一服务器已确定出其本地的一个或多个虚拟机发生故障并且无法本地恢复；以及

所述虚拟化管理器指定所述多个服务器中的第二服务器复制所述分布式文件存储设备中存储的对应的虚拟机的镜像文件副本，以使得所述第二服务器运行所述复制的镜像文件副本。

8.如权利要求7所述的方法，还包括：

在所述第二服务器中更新所述虚拟机的镜像文件与所述镜像文件副本的对应关系。

9.如权利要求7所述的方法，还包括：

在所述第二服务器通过运行所复制的镜像文件副本恢复所述虚拟机后，删除所述第一服务器本地存储的、发生故障的虚拟机的镜像文件。

10.如权利要求7所述的方法，还包括在各个服务器创建虚拟机的步骤，其中，所述方法进一步包括：

将创建所述虚拟机时生成的镜像文件进行本地储存；

将所述镜像文件发送到所述分布式文件存储设备中作为所述镜像文件副本保存；以及

记录所述镜像文件与所述镜像文件副本对应关系。

11.如权利要求7所述的方法，还包括：

对所述第一服务器本地存储的虚拟机的镜像文件执行写操作；以及

所述第一服务器对所述分布式文件存储设备中存储的对应的镜像文件副本执行写操作，以使得本地存储的镜像文件和所述镜像文件副本的数据一致。

12.一种高可用模块，设置在具有多个虚拟机的服务器中，并包括：

确定子模块，用于确定服务器中本地的虚拟机是否发生故障，以及确定存储在本地的镜像文件是否能够在本地重新启动该虚拟机；以及

复制子模块，用于将在分布式文件存储设备中存储的对应的镜像文件副本复制到本地，

其中，当第一服务器中的所述确定子模块已确定出其本地的一个或多个虚拟机发生故障并且无法本地恢复时，第二服务器中的复制子模块将分布式文件存储设备中存储的对应的虚拟机的镜像文件副本复制到所述第二服务器中，以使得所述第二服务器运行所述复制的镜像文件副本。

13.如权利要求12所述的高可用模块，还包括

同步子模块，当对所述第一服务器或所述第二本地服务器存储的虚拟机的镜像文件执行写操作后，对所述分布式文件存储设备中存储的对应的镜像文件副本执行写操作，以使得本地存储的镜像文件和所述镜像文件副本的数据一致。

14.如权利要求12所述的高可用模块，其中，所述高可用模块还包括：

存储模块，将所述虚拟机创建时生成的与其对应的镜像文件本地存储，并将所述镜像文件发送到所述分布式文件存储设备作为所述镜像文件副本保存。

15.如权利要求12所述的高可用模块，其中，所述同步子模块还配置为更新本地存储的所述镜像文件与所述分布式文件存储设备的所述镜像文件副本的对应关系。

16.如权利要求12所述的高可用模块，其中，在所述第二服务器上恢复所述发生故障的虚拟机后，所述第一服务器中的所述同步子模块在本地删除发生故障的虚拟机的镜像文件。

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